烘培食品废水处理及分析

烘焙行业是中国七大食品制造业之一。食品使用面粉,酵母,盐,糖和水作为基本原料,并添加适量的脂肪,乳制品,鸡蛋和添加剂。随着烘焙食品工业的快速发展和生产规模的增加,烘焙企业生产废水的排放也越来越多,水质也越来越复杂。烘焙废水本身是无毒的,但包含大量可生物降解的有机物,具有较高的COD,BOD5和SS,还包含较高浓度的动植物油。目前,国内外关于糕点行业废水处理的报道很少。如何改善和改进糕点烘烤行业的废水处理技术,并结合科学的工艺和技术来有效解决糕点行业的废水处理问题,引起了越来越多的关注。


面包烘烤厂的废水量为500 m3 / d。废水中含有大量的面粉和奶油。原始污水处理站无法处理当前的污水负荷。治疗效果差,厌氧停留时间短。原有的污水处理站无法满足厂区现有的实际生产需求,需要对厂区内的污水处理站进行改造。本文结合水解酸化/ UASB / A2O工艺处理焙烧废水的效果和工艺设计参数,可以为类似项目提供经验。

1原始过程
1.1项目概述
废水进水量为500 m3 / d,经废水处理站处理后的水质达到综合废水排放标准(GB 8978-1996)规定的一级水质排放标准。本项目设计进水水质及排放标准见表1。


1.2原始流程的问题
(1)在污水进入调节池之前,预处理设计是不合理的。除去大的固体颗粒导致调节池的有效池容量被沉淀池所占据,这对调节水质没有作用。

(2)气浮设备前没有隔油,沉淀的预处理过程,导致高浓度的悬浮污染物和大量的油直接进入气浮设备,使气浮设备的负荷过大。气浮设备的效果太差,可能是由于设备配置或设计不合理造成的,不能满足本项目污水预处理的需要。

(3)厌氧处理装置的设计不合理,导致配水效果差,厌氧三相分离效果差,污泥污泥不平整,影响了整体厌氧处理效果。厌氧处理单元的设计未根据实际水质进行计算。结果,厌氧池的体积太小,水力停留时间太短,有机污染物不能充分降解以满足实际的水质处理要求。

(4)CASS池的微孔曝气头堵塞或损坏太多,充氧效果差,影响了处理效果。 CASS水箱tank水器的脱水堰长度不符合设计规范要求,不能保证悬浮的清水不超过标准。

(5)由于水中含有大量的面粉,因此在整个系统运行期间会产生大量的污泥。原系统中使用的污泥脱水装置不能解决该污泥的脱水问题,需要改变脱水方法。污泥处理时间过长,不利于污泥处理。另外,目前的污泥处理系统处理能力小,不能满足污泥处理的需要。

2改造过程
为了使污水在经过污水处理和处理后达到GB 8978-1996规定的一级标准的要求以及污水处理站的现状,确定隔油层+气浮+ UASB + A2O +曝气生物滤池池塘的主要过程是污水处理过程。修改后的过程如图1所示。


生产污水通过管道收集并流入格栅井,通过格栅清除大碎屑,然后进入集水槽。将具有自身搅拌功能的潜水排污泵安装在水槽中,可以防止潜水排污泵因搅拌和切割而堵塞。来自集水箱的污水被潜水污水泵提升到旋转式固液分离器中。旋转式固液分离器通过一个0.5 mm的滤网,在旋转离心力的作用下去除污水中的大部分悬浮物,例如面粉,然后自行流入集油器,然后进入调节罐去除污水中的浮油后。水质和水量调节后的污水通过调节罐提升泵提升到立式沉淀池中,未被过滤器去除的污染物通过沉淀进一步去除,然后进入气浮池进行进一步的气浮处理,确保污水中含油。有效去除了面粉,面粉和其他悬浮污染物。然后它本身流入水解酸化池,污水中的高分子有机化合物被水解细菌降解为小分子有机化合物,从而提高了废水的生物降解性。经水解酸化池处理的污水进入中间池,由提升泵提升至UASB厌氧池进行厌氧处理。废水中的有机污染物被厌氧细菌转化为甲烷,二氧化碳和水。 UASB厌氧处理后,污水流入缺氧+厌氧+好氧A2 / O系统进行进一步的生物处理,从而更彻底地去除污水中的污染物。

由第二沉降池处理的污水本身流入转移池,并通过充气生物滤池提升泵提升到充气生物滤池中以进行进一步处理。充气的生物滤料通过生物膜进一步降解污水中的有机污染物,并去除氮和磷。同时,曝气生物滤池还具有过滤功能。经过曝气生物滤池处理后,污水可以达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)中规定的一级标准的要求,并可以对污水的总排量进行测量后再排放。

曝气生物滤池运行一段时间后,越来越多的老化和生物膜脱落以及越来越多的污染物被捕集,这导致滤池材料被阻塞,废水中的悬浮物增加。这时,曝气生物滤池需要是反冲的。反洗水返回至调节水箱进行后处理。

3主要结构和设计参数
格栅室:钢筋混凝土结构,结构尺寸3.0 m×0.4 m×2.0 m(新建),污水中的动植物油和面粉混合,容易粘在格栅条上。机械格栅用于钓鱼。 1台机械烧烤机。

集水池:收集来水,钢筋混凝土结构,结构尺寸3.0 m×2.0 m×2.5 m(新建),带格栅的联合结构,在集水池中安装潜水排污泵以及与旋转的固体相连的出水-液体分离器1台,流量为25 m3 / h,过滤器孔径为0.5 mm,电机功率为1.5 kW。连接至分离器可以去除大部分悬浮的污染物,防止其进入集油器和调节箱中沉淀,方便泥浆清理,节省空间。存油弯:钢筋混凝土结构,建筑尺寸2.0 m×3.0 m×2.5 m,在原有的调节罐上新建。

调整池的改造:将原始污泥池的隔墙连接到调整池,以增加调整池的容量。改造后的结构尺寸为8.9 m×6.5 m×3.5 m,有效库容为175 m3,水力停留时间为8.4 h。它用于调节水质,而碱性水质会波动。

垂直流式沉淀池:改造了原来的厌氧池,沉淀池的直径为5.4 m,表面负荷为0.988 m3 /(m2·h)。除了增加罐体外,还增加了新设备,并建立了一套中央沉淀水分配系统。 1套铲斗和污泥系统。

气浮罐:新的配套设施,1个管道混合器,1个溶解气罐,1个回流溶解气泵规格:Q = 10 m3 / h,H = 40 m,N = 4 kW,涡旋空气压缩机2台,气浮罐阀体,碳钢防腐,处理量21 m3 / h。
水解酸化池:改造现有的厌氧池,水力停留时间为5小时,增加了一套水解气体分配系统和一套污泥排放系统。

中间池:原始污泥池用于重建。结构尺寸为2.5 m×2.0 m×3.5 m,有效池容量为13 m3,中间池提升泵2台,1备用1,参数为Q = 21 m3 / h,扬程:15 m,电机功率2.2千瓦。

UASB厌氧池:单池结构尺寸6.0 m×6.0 m×7.0 m,2个座位,有效池容量468 m3,容积负荷5 kg /(m3·d),三相分离器8套,厌氧水分配器30套,2套内部循环回油泵,参数Q = 9 m3 / h,H = 15 m,N = 0.75 kW。

厌氧池与缺氧池相结合:厌氧池,有效容积73立方米,钢混凝土结构,水力停留时间3.5小时,厌氧阶段,释放污水中的磷。缺氧池,有效容积为127 m3,水力停留时间为6 h。在反硝化和反硝化过程中,缺氧池消耗了废水中的大量含氮有机物,从而大大降低了废水的COD和BOD5。

有氧曝气池改造:使用原始的曝气池改造来增加隔墙,并需要更换一些曝气头,管道和风扇。有效池容量为500m3,水力停留时间为24小时。混合液体回流泵,2台(1台使用1次),参数:Q = 100 m3 / h,H = 10m。两台污泥回流泵(一台一次性使用,一台备用)参数:Q = 25 m3 / h,H = 10 m。

第二个沉淀池:1个钢混凝土结构,结构尺寸为4.0m×6.5m×5.0 m,表面负荷为0.8 m3 /(m2·h),污水通过泥水分离,斜管为用于沉淀。转运池:1个钢-混凝土结构,工艺尺寸1.5 m×1.5 m×4.5 m,从第二个沉淀池接收水,以便可以抬起充气的生物过滤器入口泵。曝气生物滤池进口泵,1套,Q = 25m3 / h,H = 15m,N = 2.2 kW。

曝气生物滤池,两个,钢-混凝土结构,单个结构的尺寸为3.0 m×1.5 m×5.0 m,并进一步处理了二级沉淀池的出水。添加2台鼓风机,每1台备用1台,Q = 6.2 m3 / min,N = 7.5 kW,与有氧水箱共用。

清水箱:1块,钢混凝土结构,尺寸1.5m×1.5m×4.5m。

反冲洗水泵参数Q = 100 m3 / h,H = 15 m,N = 7.5 kW。接受曝气过滤器中的水,然后反冲洗曝气生物。

污泥池:1个钢混凝土结构,工艺尺寸3.9 m×2.7 m×4.5 m,污泥泵参数:Q = 6 m3 / h,H = 60 m。

其他结构:加药设备室是在调节罐上新建的,并且已放置和安装了加药设备。大小为4.5 m×2.7 m×3.5 m,带有一栋建筑物。机房是在第二个水池旁边新建的,面积为50平方米。

4运作效果及分析
4.1运行效果
自2012年3月污水处理站开工以来,运行效果稳定,出水处理效果良好,均达到设计要求和处理排放标准。废水处理效果见表2。

从表2可以看出,该水解面包制食品废水的酸化/ UASB / A2O联合工艺处理后出水效果好,去除效率高。磷废水的质量浓度分别为83.48、11.61、31.86、0.26和0.46 mg / L,可以满足污水综合排放标准(GB8978-1996)的一级排放标准。可以看出,该方法适用于烘烤食品废水的处理。


4.2工艺处理效果分析
面包加工食品废水是高浓度有机废水。其BOD5 / COD约为0.37,具有良好的生化特性。厌氧+好氧的主要处理工艺应用于处理废水。但是由于污水中含有大量的面粉和油脂,因此预处理尤为重要。原始污水处理站不能有效处理污水的重要原因之一是预处理效果差。

在污水处理之前添加了一个集油器和一个旋转式高效固液分离器,以去除浮油和大颗粒的悬浮污染物(面粉)。但是,考虑到面粉非常细,并且固液分离器没有完全分离,在调节槽后添加垂直流式沉淀池和气浮装置以进一步除去,以确保长期稳定后续生物处理单元的操作。由于污水中污染物的浓度特别高,因此需要足够的有效水箱容量以确保污水的有效处理。根据目前污水处理站的实际情况,占用面积非常有限,因此必须采用有效的处理工艺。水解酸化+ UASB厌氧工艺用于废水的厌氧处理,以去除大部分有机物,同时提高废水的生物降解能力,并增强后续好氧处理的效果。

经过上述厌氧处理后的废水仍含有较高浓度的氨氮和总磷,因此后续过程采用A2 / O工艺处理,并去除了氮和磷。可以有效减少占地面积,提高废水处理效果,并为后续的深度处理创造条件。

5经济技术分析
5.1工程投资
项目总投资310万元,其中土建投资217万元,设备投资93万元。

5.2运营成本
电力成本:废水处理站的总装机容量为51.0 kW,实际总运行容量为24.6 kW。某些设备间歇使用,总运行容量减少到0.7倍。按当地电价0.5元/度计算,电费成本为0.32元/立方米。

药品费:絮凝剂,碱和营养液0.51元/ m3。

人工成本:该污水处理站共有3名转运工人。每月人工成本为1500元,相当于0.36元/ m3。

水费:主要由污水处理厂员工和药水使用。每天的用水量约为2.0立方米,水费按5.2元/立方米计算。排污费为0.02元/ m3。
直接运行成本包括电费,药品费和人工费,共计1.21元/ m3。

六,结论
水解酸化/ UASB / A2O用于处理烘焙食品废水。事实证明,该组合工艺针对高浓度食品废水具有一定的针对性,具有一定的抗冲击性和较高的承载能力,废水可以实现综合排污。本标准(GB 8978-1996)为一级排放标准。

该项目的处理过程占一个省,结构结构比较简单,操作相对简单,废水处理项目投资大,运行成本低,每吨水处理成本为1.21元/立方米。

?